Practica Laboratorio de Marmol

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN 2012

PRACTICA N° 01

DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD Y DENSISDAD

1. OBJETIVO:

Enseñar al estudiante métodos para la obtención de la humedad natural y densidad de los materiales.

Capacitar al estudiante en el manejo y cuidado de los equipos.

2. EQUIPOS:

Balanza mecánica y electrónica Vernier Capsulas normalizadas Horno eléctrico Otros

3. EXPOSICION GENERAL:

a) Determinación de la humedad

La determinación de contenido de humedad es un ensayo rutinario de laboratorio para determinar la cantidad de agua presente en una muestra de roca en términos de su peso en seco se define como:

W w=W h−W s W=W w

W s

∗100

Donde:

W wes ladiferencia entre pesohumedo y peso seco

W s esel peso seco delmaterial

b) Determinación de la densidad

La determinación de la densidad está representada por:

Densidad=Peso de lamuestra(g)

Volumende lamuestra(g)

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4. PROCEDIMIENTO:

Tabulación de datos

a) Determinación de la humedad

N° Características muestra1 Peso de recipiente + muestra húmeda 132.72 Peso de recipiente + muestra seca 132.63 Humedad % 0.075

Cálculos previos:

Determinación del porcentaje de humedad:

W w=W h−W s

W w=132.7−132 .6

W w=0 .1

W= 0.1132 .6

∗100

W=0 .075 %

b) Determinación de la densidad

CARACTERISTICAS DE LA MUESTRA:

SISTEMA INTERNACIONAL (cm,

kg)DIAMETRO (D): 3.8 cmALTURA (H) : 7.7 cmMASA (M): 247.4 gr

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Cálculos previos:

Calculo del volumen

V= π x D ² x H4

V= π x3 .8 ² x7 .74

V=87 .33 cm³

Calculo de la densidad

ρ=MV

ρ=247 .487 .33

ρ=2.83 grcm ³

CUADRO RESUMEN

N° Características muestra1 Peso de la muestra seca en g. 247.42 Volumen de la muestra en cm3 87.333 Densidad 2.83

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PRACTICA N° 02

DETERMINACION DE VOLUMEN DE POROS, POROSIDADY ABSORCION

1. OBJETIVO:

Enseñar al estudiante el método para la obtención de la porosidad de una muestra rocosa.

Capacitar al estudiante en el manejo y cuidado de los equipos utilizados.

2. EQUIPOS:

Balanza mecánica y electrónica Vernier Secador de muestra Horno eléctrico Otros


a) Determinación de volumen de poros y porosidad de una muestra rocosa

La porosidad es un conjunto de superficieshuecas o poros de la fase coherente fundamentalmente del tipo volcánico ya que estas rocas tienen la más alta porosidad. Esta porosidad se divide en:

Súper capilares, cuando los poros tiene un diámetro mayor a 0.1 mm.

Capilares, cuando los poros tienen un diámetro entre 0.1 y 0.002 mm.

Formulas:

Volumen de poros

V v=M sat−M s

ρw

Porosidad:

n=V v

V∗100%

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Donde:

M sat es el pesode lamuestra saturada

M s es el peso de lamuestra seca

ρw es la densidad del agua

V v volumen de poros

V volumen de lamuestra

b) Porcentaje de absorción

Es la cantidad de agua que los poros de la rocapueden absorber expresado en %.

W=M sat−M s

M s

∗100%

4. PROCEDIMIENTO:

Tabulación de datos:

N° Características muestra1 Peso de la muestra saturada 241.92 Peso de la muestra seca 241.73 Densidad del agua 14 volumen del cilindro 87.335 Volumen de poros (1-2)/3 0.26 Porosidad (5/4)*100 0.237 Absorción % ((1-2)/2)*100 0.082

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Cálculos previos:

Calculo de volumen de poros:

V v=M sat−M s

ρw

V v=241 .9−241 .7

1

V v=0 .2cm ³

Calculo de la porosidad:

n=V v

V∗100%

n= 0 .287 .33

∗100%

n=0 .23%

Calculo del porcentaje de absorción:

W=M sat−M s

M s

∗100%

W=241 .9−241.7241 .7

∗100%

W=0 .082%

CUADRO RESUMEN

N° Características muestra1 Volumen de poros (1-2)/3 0 .2cm ³2 Porosidad (5/4)*100 0.23%3 Absorción % ((1-2)/2)*100 0.082 %

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PRACTICA N° 03

DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES MECANICAS DE LAS ROCASMEDIANTE METODO INDIRENTOS

ENSAYO DE TRACCION: METODO BRASILEÑO

1. OBJETIVO:

Enseñar al estudiante los diferentes métodos para obtener y determinar las propiedades mecánicas de las rocas.

Determinar la resistencia a la tracción de la manera indirecta pero muy simple.

Capacitar al estudiante en el manejo y cuidado de los equipos utilizados.

2. EQUIPOS:

Equipo de carga puntual Prensa hidráulica Vernier Maquina cortadora de roca Horno eléctrico Otros


a) Ensayos de tracción

a.1)ensayo de tracciónindirecta o método brasileño

Consiste en obtener muestras cilíndricas en forma de discos, en el cual se aplica una fuerza con el fin de determinar el corte axial.

σ t=2 PπDL

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Donde:

σ t=esfuerzode traccion

P=cargaaplicadaenkg .

L=alturaencm .

D=diametroencm .

4. PROCEDIMIENTO:

Toma de datos:

característicasmuestra

1 2 3 PromedioDiámetro ( cm) 3.8 3.8 3.8 3.8

Altura ( cm) 2.6 2.40 2.40 2.38Carga aplicada ( kg) 730Esfuerzo de tracción

(kg/cm²)51.38

Cálculos previos:

Calculo del esfuerzo de tracción

σ t=2 PπDL

σ t=2x 730

πx3 .8 x2 .38

σ t=51 .38kg

cm2

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PRACTICA N° 04

DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES MECANICAS DE LAS ROCASMEDIANTE METODO DIRECTOS

ENSAYO DE COMPRESION SIMPLE

1. OBJETIVOS:

Enseñar los diferentes métodos para obtener y determinar las propiedades mecánicas de las rocas

Determinar la resistencia a la compresión de una manera directa Capacitar al estudiante en el manejo y cuidado de los equipos utilizados.

2. EQUIPOS:

Prensa universal Perforadora diamantina Vernier Maquina cortadora de roca Horno eléctrico Otros


a) Ensayos de compresión simple

La forma es la siguiente:

Se realiza extracciones diamantinas a cada muestra con el fin de obtener 2 probetas por cada muestra

Se corta un lado de las probetas y se pone a secar en un horno a 105°C

Luego se mide el diámetro de la probeta y se aplica la siguiente regla:

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Características:

LD≅ 2

Fórmula:

σ t=FA

DONDE:

σ t=esfuerzode traccion

F=cargaaplicadaenkg .

D=diametroencm .

4. PROCEDIMIENTO:

TOMA DE DATOS

característicasMuestra

1 2 3 PromedioDiámetro ( cm ) 3.8 3.8 3.8 3.8

Altura ( cm ) 7.7 7.7 7.7 7.7Área ( cm ² ) 11.34

Carga aplicada ( lb ) 25550Carga aplicada ( kg) 25 550 x 0.4536 11 589.48

Esfuerzo de compresión ( kg/cm² )

1022

Esfuerzo de compresión ( MPa ) 1022 x 0.0980666 100.22

Cálculos previos:

σ t=FAσ t=

11589 .4811 .34

σ t=1022kg

cm2o σ t=100 .22Mpa

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Procedimiento del cálculo de ángulo de esfuerzo

Convertir los datos en Mega PascalesT compresión = 1019.89 kg/cm2 = 100.22 MPaT tracción = 51.38 kg/cm2 = 5.04 MPa

Gráfico

Calculo de X

X=τ c 1−τ c 1τ c3−τ t3

X= 100 .22−00−(−5 .04 )

X=19 .885 Cálculo del ángulo

φ=2(tg¿¿−1√X−45)¿φ=2(tg¿¿−1√19 .885−45)¿

φ=64 ° 43 '15

Cálculo de C’

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τ

σ c

τC1τC3τT1τT3

φX


C '=τ t1−τ t3 (X )

2√X

C '=0−(−5 .04 )(19.885)

2√19 .885C '=11.24

Calculo de corteττCORTE=C '+τ c 1tgφ

τCORTE=11.24+100.03 tg 64 ° 43' 15

τCORTE=223.45MPa

FOTOS

Saca testigo

Cortadora

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Horno Eléctrico

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Prensa Hidráulica

Compresora de Ensayo Uniaxial

Balanza

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SUGERENCIAS:

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Para cálculos más exactos se necesita que los equipos estén calibrados, por ende es preciso recalcar que los datos obtenidos en los correspondientes ensayos haya una probabilidad de que tengan un mínimo error, así que, no se pueden tomar en cuenta estos datos para cálculos serios, pero si nos puede dar una idea clara de las características físicas-mecánicas de la muestra.

CONCLUSIONES:

Con la grafica del esfuerzo de tracción y el de compresión se pudo calcular el ángulo de fricción de la roca muestra.

Según las pruebas realizadas en el laboratorio a la roca “Mármol”, se puede concluir que presenta una gran resistencia a la compresión con poca cantidad de absorción de agua y porosidad, por lo tanto se puede utilizar como roca ornamental para la decoración de estructuras, piezas de escultura, revestimiento, pisos, etc.

El único inconveniente de la roca es que está en proceso de metamorfosis, esto indica que la caliza está en proceso para ser Mármol, con propiedad y cualidades específicas, por otro lado aun presenta gran vistosidad y propiedades necesarias para sr una roca ornamental.

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

o Práctica de laboratorio Nº 1,2,3,4

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